JP2020205519A - 回路基板、インダクタおよび無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 広帯域なノイズを減衰させることが可能な回路基板、インダクタおよび無線装置を提供する。【解決手段】 電源回路基板１は、基板２と、基板２の第１主面２Ａに設けられランド３Ａを有する第１線路３と、基板２の第１主面２Ａに設けられランド４Ａを有する第２線路４と、第１線路３のランド３Ａと第２線路４のランド４Ａとに接続されたフェライト材料からなるインダクタ５と、第１線路３と第２線路４とのうち少なくとも一方に接続されたオープンスタブ６とを備えている。【選択図】 図１

Description

本発明は、回路基板、インダクタおよび無線装置に関する。

特許文献１には、フェライトビーズを用いることによって、水晶振動子を内蔵したＩＣ（Integrated Circuit）からの不要輻射ノイズを抑制する発明が開示されている。

特開２００６−２２２６７５号公報

近年、第４世代（４Ｇ）や第５世代（５Ｇ）の通信において、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域なノイズ対策が求められている。しかしながら、特許文献１に記載の回路に用いられている一般的なフェライトビーズでは１ＧＨｚ未満の帯域しか減衰させることができず、さらなる高周波帯域のノイズを減衰できないという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域なノイズを減衰させることが可能な回路基板、インダクタおよび無線装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明による回路基板は、基板と、前記基板の第１主面に設けられランドを有する第１線路と、前記基板の第１主面に設けられランドを有する第２線路と、前記第１線路のランドと前記第２線路のランドとに接続されたフェライト材料からなるインダクタと、前記第１線路と前記第２線路とのうち少なくとも一方に接続されたオープンスタブとを備えたことを特徴としている。

また、本発明によるインダクタは、フェライト材料からなる本体と、前記本体の内部に設けられた線路と、前記本体に設けられ前記線路の第１端部に接続された第１外部電極と、前記本体に設けられ前記線路の第２端部に接続された第２外部電極と、前記本体の内部に位置して前記線路に接続されたオープンスタブとを備えたことを特徴としている。

本発明によれば、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域なノイズを減衰させることができる。

本発明の第１の実施形態による電源回路基板を示す斜視図である。 図１中の電源回路基板を示す平面図である。 第１の実施形態による電源回路基板を示す等価回路図である。 第１の実施形態および比較例について、電源回路基板の透過係数の周波数特性を示す特性線図である。 本発明の変形例による電源回路基板を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態による電源回路基板を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態による電源回路基板を示す平面図である。 図７中の矢示VIII−VIII方向からみた電源回路基板を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態によるインダクタを示す斜視図である。 図９中のインダクタを示す分解斜視図である。 本発明の第５の実施形態によるインダクタを示す斜視図である。 本発明の第６の実施形態によるインダクタを示す斜視図である。 図１２中のインダクタを示す分解斜視図である。 本発明の第７の実施形態によるインダクタを示す分解斜視図である。 本発明の第８の実施形態による通信装置を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態による回路基板、インダクタおよび無線装置を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１および図２は本発明の第１の実施形態による回路基板としての電源回路基板１を示している。電源回路基板１は、基板２、第１線路３、第２線路４、インダクタ５、オープンスタブ６を備えている。

基板２は、例えば樹脂材料のような絶縁材料によって平面状に形成されたフレキシブル基板（フレキシブルプリント基板）である。基板２は、互いに対面する第１主面２Ａ（上面）と第２主面２Ｂ（下面）とを備えている。基板２は、単一の絶縁層によって形成された単層基板でもよく、複数の絶縁層が積層された多層基板でもよい。基板２は、フレキシブル基板に限らず、リジット基板でもよい。基板２は、樹脂材料に限らず、例えばセラミックス材料、ガラス基板、液晶ポリマーによって形成してもよい。

第１線路３は、基板２の第１主面２Ａに形成されている。第１線路３は、例えば金属材料のような導電性材料からなる帯状の配線パターンによって形成されている。第１線路３は、ランド３Ａを有している。ランド３Ａは、第１線路３の端部に位置して、例えば四角形状に形成されている。第１線路３と第２線路４は、各種の高周波駆動回路に電源電力を供給する電力線路となっている。

第２線路４も、第１線路３とほぼ同様に構成されている。第２線路４は、基板２の第１主面２Ａに形成されている。第２線路４は、導電性材料からなる帯状の配線パターンによって形成されている。第２線路４は、ランド４Ａを有している。ランド４Ａは、第２線路４の端部に位置して、例えば四角形状に形成されている。第２線路４のランド４Ａは、第１線路３のランド３Ａの近傍に配置されている。第２線路４のランド４Ａと第１線路３のランド３Ａとの間には、隙間が形成されている。

インダクタ５は、フェライト材料によって形成されている。具体的には、インダクタ５は、フェライト材料からなる本体５Ａと、本体５Ａの内部に設けられた線路５Ｂと、本体５Ａに設けられ線路５Ｂの第１端部に接続された第１外部電極５Ｃと、本体５Ａに設けられ線路５Ｂの第２端部に接続された第２外部電極５Ｄと、を備えている。本体５Ａは、例えば直方体形状に形成されている。第１外部電極５Ｃは、本体５Ａの長さ方向の第１端部側に配置されている。第１外部電極５Ｃは、例えば半田等の接合手段によって第１線路３のランド３Ａに接合されている。第２外部電極５Ｄは、本体５Ａの長さ方向の第２端部側に配置されている。第２外部電極５Ｄは、例えば半田等の接合手段によって第２線路４のランド４Ａに接合されている。インダクタ５は、フェライトビーズとして機能し、高周波領域では等価的に抵抗となる。しかしながら、インダクタ５の抵抗値（インピーダンス値）は、１ＧＨｚよりも高い周波数帯域では低下する。このため、インダクタ５は、線路５Ｂに流れる高周波ノイズのうち例えば１ＧＨｚ以下の成分を減衰させる。

オープンスタブ６は、第１線路３のランド３Ａに接続されている。オープンスタブ６は、基板２の第１主面２Ａに形成されている。オープンスタブ６は、直線形状の配線パターンによって形成されている。オープンスタブ６の第１端は、ランド３Ａに接続されている。オープンスタブ６の第２端（終端）は、開放されている。オープンスタブ６の長さ寸法は、オープンスタブ６の電気長が例えば無線周波数帯である２．４ＧＨｚの波長の１／４となる値に設定されている。これにより、オープンスタブ６は、２．４ＧＨｚ付近を中心とした周波数帯のノイズを減衰させる。このとき、オープンスタブ６の減衰帯域は、インダクタ５の減衰帯域よりも高くなっている。この結果、電源回路基板１は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域なノイズを減衰させることができる。

オープンスタブ６によるノイズの減衰効果を確認するために、オープンスタブ６を省いた比較例の電源回路基板と、オープンスタブ６を備えた第１の実施形態による電源回路基板１とについて、図３に示す等価回路に基づいてＳパラメータのＳ21（透過係数）の周波数特性をシミュレーションによって求めた。その結果の一例を図４に示す。なお、シミュレーションにおいて、基板２の比誘電率は４．５とし、基板２の厚さ寸法は４０μｍとし、第１線路３および第２線路４の厚さ寸法は２０μｍとし、誘電正接は０．０１８とした。また、オープンスタブ６の長さ寸法は１８ｍｍとし、オープンスタブ６の幅寸法は５５μｍとした。

図４に示すように、比較例では、１ＧＨｚ未満の帯域において、ノイズの減衰量が−３０ｄＢ程度となっている。しかしながら、比較例では、１ＧＨｚ以上の帯域において、周波数が上昇するのに従って、ノイズの減衰量が低下している。

これに対し、第１の実施形態では、１ＧＨｚ未満の帯域において、比較例と同様に、ノイズの減衰量が−３０ｄＢ程度となっている。これに加え、第１の実施形態では、１ＧＨｚ以上の帯域において、ノイズの減衰量が比較例よりも大きくなっている。特に、２．４ＧＨｚ付近で、ノイズの減衰量が最大になっている。このため、電力供給用の第１線路３および第２線路４に、無線周波数帯である２．４ＧＨｚ付近のノイズが混入したときでも、このノイズをオープンスタブ６によって減衰させることができる。この結果、第１の実施形態による電源回路基板１は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までのノイズを減衰させることができる。

かくして、本実施形態による電源回路基板１は、第１線路３のランド３Ａと第２線路４のランド４Ａとに接続されたインダクタ５と、第１線路３のランド３Ａに接続されたオープンスタブ６とを備えている。このため、第１線路３と第２線路４にノイズが伝送される場合には、１ＧＨｚ未満の帯域のノイズは、インダクタ５の伝送損失によって減衰させることができる。これに加え、１ＧＨｚ以上の帯域のノイズは、オープンスタブ６によって減衰させることができる。このため、電源回路基板１は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域のノイズを減衰させることができる。

また、オープンスタブ６は、直線形状の配線パターンによって形成されている。このため、オープンスタブ６の長さ寸法を調整することによって、オープンスタブ６によるノイズの減衰帯域の中心周波数を所望の値に設定することができる。

ここで、インダクタ５は、１ＧＨｚ付近までのノイズは減衰可能である。しかしながら、インダクタ５は、１ＧＨｚ以上の帯域ではノイズの減衰効果が低下する傾向がある。

この点を考慮して、本実施形態では、オープンスタブ６の減衰帯域は、インダクタ５の減衰帯域よりも高くなっている。従って、１ＧＨｚ付近までのノイズは、インダクタ５によって減衰させることができる。これに加え、１ＧＨｚ以上のノイズは、オープンスタブ６によって減衰させることができる。この結果、本実施形態による電源回路基板１は、広帯域のノイズを減衰させることができる。

なお、オープンスタブ６は、必ずしも直線形状である必要はない。このため、オープンスタブ６は、湾曲形状や屈曲形状でもよく、折り返した形状でもよく、ミアンダ状でもよい。

また、第１の実施形態では、オープンスタブ６は、第１線路３のランド３Ａに接続した。本発明はこれに限らず、オープンスタブは、第２線路４のランド４Ａに接続してもよい。また、オープンスタブは、単一である必要はない。このため、図５に示す変形例のように、電源回路基板１０は、第１線路３のランド３Ａに接続したオープンスタブ６と、第２線路４のランド４Ａに接続したオープンスタブ７との両方を備えていてもよい。オープンスタブ６は、第１線路３のランド３Ａに接続される必要はなく、第１線路３のうちランド３Ａ以外の部位に接続されてもよく、第２線路４のうちランド４Ａ以外の部位に接続されてもよい。

オープンスタブ６による減衰帯域の中心周波数は、２．４ＧＨｚに限らない。オープンスタブ６による減衰帯域の中心周波数は、インダクタ５の減衰帯域よりも高い周波数であればよい。このため、オープンスタブ６による減衰帯域の中心周波数は、２．４ＧＨｚよりも低い周波数でもよく、２．４ＧＨｚよりも高い周波数でもよい。１／４波長の電気長であればオープンスタブ６による減衰帯域の中心周波数が２．４ＧＨｚよりも高いミリ波帯の周波数でも実現可能である。

次に、図６を用いて、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の特徴は、オープンスタブは、扇形状の配線パターンによって形成されていることにある。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。

図６は本発明の第２の実施形態による電源回路基板１１を示している。電源回路基板１１は、基板２、第１線路３、第２線路４、インダクタ５、オープンスタブ１２を備えている。

オープンスタブ１２は、第１線路３のランド３Ａに接続されている。オープンスタブ１２は、基板２の第１主面２Ａに形成されている。オープンスタブ１２は、扇形状の配線パターンによって形成されている。オープンスタブ１２の第１端は、扇の要部分であり、ランド３Ａに接続されている。オープンスタブ１２の第２端は、扇の円弧部分であり、開放されている。オープンスタブ１２を扇形状にすることで、オープンスタブ１２のインピーダンスは、第１端側が高くなり、第２端側（オープン）に近づくほど低くなる。これにより、減衰させたい周波数領域（帯域幅）を広げることができる。よって、オープンスタブ１２の長さ寸法を１ＧＨｚ以上の特定の周波数領域の１／４波長の電気長とすることで、オープンスタブ１２の減衰帯域は、インダクタ５の減衰帯域よりも高くなっている。

かくして、このように構成された第２の実施形態による電源回路基板１１は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域のノイズを減衰させることができる。第２の実施形態では、オープンスタブ１２は、扇形状の配線パターンによって形成されている。このため、オープンスタブを直線形状に形成した場合に比べて、オープンスタブ１２によるノイズの減衰帯域を広げることができる。

なお、第２の実施形態では、オープンスタブ１２は、第１端から第２端に向けて幅寸法が連続的に増加する扇形状に形成された。本発明はこれに限らず、オープンスタブは、第１端から第２端に向けて幅寸法が段階的に増加する階段状に形成されてもよい。また、扇形状のオープンスタブ１２は、単一である必要はなく、基板に複数個設けられてもよい。

次に、図７および図８を用いて、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の特徴は、オープンスタブは、第１線路に容量性結合された配線パターンによって形成されていることにある。なお、第３の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７および図８は本発明の第３の実施形態による電源回路基板２１を示している。電源回路基板２１は、基板２２、第１線路３、第２線路４、インダクタ５、オープンスタブ２５を備えている。

図８に示すように、基板２２は、複数の絶縁層２３，２４が積層された多層基板である。絶縁層２３，２４は、例えば樹脂材料、セラミックス材料等のような絶縁材料によって形成されている。基板２２は、互いに対面する第１主面２２Ａと第２主面２２Ｂとを備えている。第１線路３および第２線路４は、基板２２の第１主面２２Ａに形成されている。インダクタ５は、第１線路３および第２線路４に接続された状態で、基板２２の第１主面２２Ａに取り付けられている。

オープンスタブ２５は、絶縁層２３と絶縁層２４との間に位置して、基板２２に形成されている。オープンスタブ２５は、直線形状の配線パターンによって形成されている。オープンスタブ２５の第１端は、ランド３Ａと対面する位置に配置されている。具体的には、オープンスタブ２５の第１端部分は、絶縁層２３を挟んで第１線路３のランド３Ａと対面している。このため、オープンスタブ２５の第１端部分は、第１線路３に容量性結合されている。オープンスタブ２５の第２端は、開放されている。このように、第１線路３とオープンスタブ２５を積層方向から対面させて容量結合させると、オープンスタブ２５とランド３Ａとをビアで接続する必要がなくなる。さらに、オープンスタブ２５とランド３Ａとの間に容量を設けることで、減衰させたい周波数の帯域を狭くすることができる。よって、オープンスタブ２５の長さ寸法を１ＧＨｚ以上の特定の周波数領域の１／４波長の電気長とすることで、オープンスタブ２５の減衰帯域は、インダクタ５の減衰帯域よりも高くなっている。

かくして、このように構成された第３の実施形態による電源回路基板２１は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域のノイズを減衰させることができる。また、第３の実施形態では、オープンスタブ２５は、第１線路３に容量性結合された配線パターンによって形成されている。このため、例えば第１線路３を通じて低周波の電源電力を供給する場合に、オープンスタブ２５は、第１線路３を通じて供給される電源電力に影響を及ぼすことなく、高周波のノイズを減衰させることができる。

なお、第３の実施形態では、オープンスタブ２５は、単一である必要はなく、基板に複数個設けられてもよい。

第１ないし第３の実施形態では、回路基板として電源電力を供給する電源回路基板１，１１，２１を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、回路基板は、例えば低周波の信号を伝送する信号回路基板でもよい。

次に、図９および図１０を用いて、本発明の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態の特徴は、インダクタがオープンスタブを備えていることにある。

第４の実施形態によるインダクタ３１は、本体３２、線路３３、第１外部電極３６、第２外部電極３７、オープンスタブ３８を備えている。

図１０に示すように、本体３２は、絶縁材料かつ磁性材料であるフェライト材料によって形成されている。具体的には、本体３２は、複数枚（例えば６枚）のフェライトシート３２Ａ〜３２Ｆを積層することによって直方体形状に形成されている。このとき、フェライトシート３２Ａは、最上層に位置し、本体３２の天面を形成している。フェライトシート３２Ｆは、最下層に位置し、本体３２の底面を形成している。

線路３３は、本体３２の内部に設けられている。線路３３は、導電性材料として例えば導電性金属材料によって形成されている。線路３３は、細長い帯状に形成されている。線路３３は、本体３２の厚さ方向に向けて螺旋状に形成され、コイル３５を構成している。線路３３は、例えばＬ字状またはＵ字状に形成された複数のコイルパターン３３Ａ〜３３Ｅと、複数のコイルパターン３３Ａ〜３３Ｅを接続する複数のビア３４Ａ〜３４Ｄとを備えている。

コイルパターン３３Ａは、フェライトシート３２Ａとフェライトシート３２Ｂの間に配置されている。コイルパターン３３Ｂは、フェライトシート３２Ｂとフェライトシート３２Ｃの間に配置されている。コイルパターン３３Ｃは、フェライトシート３２Ｃとフェライトシート３２Ｄの間に配置されている。コイルパターン３３Ｄは、フェライトシート３２Ｄとフェライトシート３２Ｅの間に配置されている。コイルパターン３３Ｅは、フェライトシート３２Ｅとフェライトシート３２Ｆの間に配置されている。

コイルパターン３３Ａの第２端とコイルパターン３３Ｂの第１端とは、フェライトシート３２Ｂを貫通するビア３４Ａによって接続されている。コイルパターン３３Ｂの第２端とコイルパターン３３Ｃの第１端とは、フェライトシート３２Ｃを貫通するビア３４Ｂによって接続されている。コイルパターン３３Ｃの第２端とコイルパターン３３Ｄの第１端とは、フェライトシート３２Ｄを貫通するビア３４Ｃによって接続されている。コイルパターン３３Ｄの第２端とコイルパターン３３Ｅの第１端とは、フェライトシート３２Ｅを貫通するビア３４Ｄによって接続されている。

コイルパターン３３Ａの第１端部は、本体３２の長さ方向の第１端部側に位置し、線路３３の第１端部となっている。コイルパターン３３Ａの第１端部は、本体３２の全幅寸法を有する電極接続部３３Ａ１となっている。コイルパターン３３Ｅの第２端部は、本体３２の長さ方向の第２端部側に位置し、線路３３の第２端部となっている。コイルパターン３３Ｅの第２端部は、本体３２の全幅寸法を有する電極接続部３３Ｅ１となっている。

第１外部電極３６は、本体３２に設けられ線路３３の第１端部（電極接続部３３Ａ１）に接続されている。第１外部電極３６は、導電性材料として例えば導電性金属材料によって形成されている。第１外部電極３６は、本体３２の長さ方向の第１端部側に配置されている。

第２外部電極３７は、本体３２に設けられ線路３３の第２端部（電極接続部３３Ｅ１）に接続されている。第２外部電極３７は、導電性材料として例えば導電性金属材料によって形成されている。第２外部電極３７は、本体３２の長さ方向の第２端部側に配置されている。第１外部電極３６と第２外部電極３７は、互いに離間して配置され、これらの間には隙間が形成されている。

オープンスタブ３８は、本体３２の内部に位置して線路３３に接続されている。オープンスタブ３８は、本体３２のうちコイル３５と異なる部位に位置している。具体的には、オープンスタブ３８は、コイルパターン３３Ｅを平面視したときに電極接続部３３Ｅ１とコイル３５との間に位置している。オープンスタブ３８は、コイルパターン３３Ｅの途中に接続されている。オープンスタブ３８は、コイルパターン３３Ｅと一緒に形成され、フェライトシート３２Ｅとフェライトシート３２Ｆの間に配置されている。オープンスタブ３８は、線路３３と同じ導電性材料を用いて形成されている。

オープンスタブ３８は、直線形状の配線パターンによって形成されている。オープンスタブ３８は、本体３２の幅方向に延びている。オープンスタブ３８の第１端は、コイルパターン３３Ｅに接続されている。オープンスタブ３８の第２端（終端）は、開放されている。オープンスタブ３８の長さ寸法は、オープンスタブ３８の電気長が例えば無線周波数帯である２．４ＧＨｚの波長の１／４となる値に設定されている。これにより、オープンスタブ３８は、２．４ＧＨｚ付近を中心としたノイズを減衰させる。

インダクタ３１は、フェライトビーズとして機能し、高周波領域では等価的に抵抗となる。オープンスタブ３８の減衰帯域は、フェライト材料によるインダクタ３１の減衰帯域よりも高くなっている。この結果、インダクタ３１は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域なノイズを減衰させることができる。

かくして、このように構成された第４の実施形態によれば、１ＧＨｚ未満の帯域のノイズは、フェライト材料によるインダクタ３１の伝送損失によって減衰させることができる。これに加え、１ＧＨｚ以上の帯域のノイズは、オープンスタブ３８によって減衰させることができる。このため、インダクタ３１は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域のノイズを減衰させることができる。また、第４の実施形態では、インダクタ３１は、本体３２に内蔵されたオープンスタブ３８を備えている。このため、第１の実施形態のように、回路基板にオープンスタブを設ける必要がなく、インダクタ３１を用いて広帯域のノイズを減衰させることができる。また、本体３２の誘電率が回路基板の誘電率よりも高い場合には、オープンスタブ３８の長さ寸法を短くことができる。なお、第４の実施形態では図示されていないが、オープンスタブ３８とコイルパターン３３Ｅ等とを対向させるように配置し、図７のような構成をチップインダクタに内蔵してもよい。

次に、図１１を用いて、本発明の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態の特徴は、オープンスタブは、本体の内部に設けられたビアによって形成されたことにある。なお、第５の実施形態において、第４の実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１１は本発明の第５の実施形態によるインダクタ４１を示している。第５の実施形態によるインダクタ４１は、本体３２、線路３３、第１外部電極３６、第２外部電極３７、オープンスタブ４２を備えている。

オープンスタブ４２は、線路３３のコイルパターン３３Ｅに接続されている。オープンスタブ４２は、フェライトシート３２Ｂ〜３２Ｅを貫通したビア４３によって形成されている。オープンスタブ４２は、本体３２の厚さ方向に沿って直線状に形成されている。オープンスタブ４２の第１端は、コイルパターン３３Ｅに接続されている。オープンスタブ４２の第２端は、開放されている。よって、オープンスタブ４２の長さ寸法を１ＧＨｚ以上の特定の周波数領域の１／４波長の電気長とすることで、オープンスタブ４２は、１ＧＨｚ以上の周波数領域を減衰させることができる。よって、オープンスタブ４２の減衰帯域は、フェライト材料の減衰帯域よりも高くなっている。

かくして、このように構成された第５の実施形態によるインダクタ４１は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域のノイズを減衰させることができる。また、第５の実施形態では、オープンスタブ４２はビア４３によって形成されている。このため、ビア４３の深さ寸法を調整することによって、オープンスタブ４２によるノイズの減衰帯域の中心周波数を所望の値に設定することができる。

次に、図１２および図１３を用いて、本発明の第６の実施形態について説明する。第６の実施形態の特徴は、オープンスタブは、ミアンダ状に形成されたことにある。なお、第６の実施形態において、第４の実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１２および図１３は本発明の第６の実施形態によるインダクタ５１を示している。第５の実施形態によるインダクタ５１は、本体３２、線路３３、第１外部電極３６、第２外部電極３７、オープンスタブ５２を備えている。

オープンスタブ５２は、線路３３のコイルパターン３３Ｅに接続されている。オープンスタブ５２は、本体３２の幅方向に往復するミアンダ状に形成されている。具体的には、オープンスタブ５２は、本体３２の幅方向に延びる３本の配線パターン５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃをビア５３Ａ，５３Ｂで接続することによって形成されている。

図１３に示すように、配線パターン５２Ａは、コイルパターン３３Ｅと一緒に、フェライトシート３２Ｅとフェライトシート３２Ｆの間に配置されている。配線パターン５２Ｂは、フェライトシート３２Ｃとフェライトシート３２Ｄの間に配置されている。配線パターン５２Ｃは、フェライトシート３２Ａとフェライトシート３２Ｂの間に配置されている。

配線パターン５２Ａの第１端は、コイルパターン３３Ｅに接続されている。配線パターン５２Ａの第２端と配線パターン５２Ｂの第１端とは、フェライトシート３２Ｄ，３２Ｅを貫通するビア５３Ａによって接続されている。配線パターン５２Ｂの第２端と配線パターン５２Ｃの第１端とは、フェライトシート３２Ｂ，３２Ｃを貫通するビア５３Ｂによって接続されている。配線パターン５２Ｃの第２端は、開放されている。

これにより、オープンスタブ５２の第１端は、コイルパターン３３Ｅに接続されている。オープンスタブ５２の第２端は、開放されている。よって、オープンスタブ５２の長さ寸法を１ＧＨｚ以上の特定の周波数領域の１／４波長の電気長とすることで、オープンスタブ５２の減衰帯域は、フェライト材料の減衰帯域よりも高くなっている。

かくして、このように構成された第６の実施形態によるインダクタ５１は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域のノイズを減衰させることができる。第６の実施形態では、オープンスタブ５２は、ミアンダ状に形成されている。このため、オープンスタブ５２の長さ寸法が本体３２の幅寸法や高さ寸法よりも大きい場合でも、オープンスタブ５２を、本体３２の内部に配置することができる。

次に、図１４を用いて、本発明の第７の実施形態について説明する。第７の実施形態の特徴は、オープンスタブは、扇形状の配線パターンによって形成されていることにある。なお、第７の実施形態において、第４の実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１４は本発明の第７の実施形態によるインダクタ６１を示している。第５の実施形態によるインダクタ６１は、本体３２、線路３３、第１外部電極３６、第２外部電極３７、オープンスタブ６２を備えている。

オープンスタブ６２は、線路３３のコイルパターン３３Ｅに接続されている。オープンスタブ６２は、フェライトシート３２Ｅとフェライトシート３２Ｆの間に配置されている。オープンスタブ６２は、扇形状の配線パターンによって形成されている。オープンスタブ６２の第１端は、扇の要部分であり、コイルパターン３３Ｅに接続されている。オープンスタブ６２の第２端は、扇の円弧状部分であり、開放されている。よって、オープンスタブ６２の長さ寸法を１ＧＨｚ以上の特定の周波数領域の１／４波長の電気長とすることで、オープンスタブ６２の減衰帯域は、フェライト材料の減衰帯域よりも高くなっている。

かくして、このように構成された第７の実施形態によるインダクタ６１は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域のノイズを減衰させることができる。第７の実施形態では、オープンスタブ６２は、扇形状の配線パターンによって形成されている。このため、オープンスタブ６２を扇形状にすることで、オープンスタブ６２のインピーダンスは、第１端側が高くなり、第２端に近づくほど低くなる。これにより、減衰させたい周波数領域（帯域幅）を広げることができる。よって、オープンスタブ６２の長さ寸法を１ＧＨｚ以上の特定の周波数領域の１／４波長の電気長とすることで、オープンスタブ６２の減衰帯域は、フェライト材料の減衰帯域よりも高くなっている。

なお、第７の実施形態では、オープンスタブ６２は、第１端から第２端に向けて幅寸法が連続的に増加する扇形状に形成された。本発明はこれに限らず、オープンスタブは、第１端から第２端に向けて幅寸法が段階的に増加する階段状に形成されてもよい。

第７の実施形態では、オープンスタブ６２は、コイルパターン３３Ｅに接続された場合を例示した。本発明はこれに限らず、例えば、オープンスタブは、コイルパターン３３Ａに接続してもよく、コイル３５を形成するコイルパターン３３Ａ〜３３Ｅの途中位置に接続してもよい。この構成は、第４ないし第６の実施形態にも適用することができる。

第４ないし第７の実施形態では、線路３３は、螺旋状のコイル３５を形成した場合を例示した。本発明はこれに限らず、例えば、線路は、本体３２の内部に位置して、直線状またはミアンダ状に形成されてもよい。

次に、図１５を用いて、本発明の第８の実施形態について説明する。第８の実施形態の特徴は、無線装置としての通信装置に、オープンスタブを備えたインダクタを適用したことにある。なお、第８の実施形態において、第４の実施形態と同一の構成要素は同一の符号を付し、その説明を省略する。

第８の実施形態による通信装置７１は、駆動電力を供給する複数のパワーモジュール集積回路７２，７３（以下、ＰＭＩＣ７２，７３という）と、ｅＬＴＥモデム７４と、５Ｇモデム７５と、ミリ波用の高周波フロントエンド７６，７７（以下、ＲＦＦＥ７６，７７という）と、アンテナ７８〜８１とを備えている。なお、ＰＭＩＣ７２，７３は、一つのＩＣであってもよい。

ＰＭＩＣ７２は、電力線８２を介してｅＬＴＥモデム７４に接続されている。ＰＭＩＣ７３は、電力線８３を介して５Ｇモデム７５に接続されている。５Ｇモデム７５には、電力と信号の両方を伝送する共用線８４が接続されている。共用線８４の先端は、信号線８５と電力線８６とに分岐している。信号線８５と電力線８６は、ＲＦＦＥ７６に接続されている。ＲＦＦＥ７６は、アンテナ７８に接続されている。

５Ｇモデム７５には、電力と信号の両方を伝送する共用線８７が接続されている。共用線８７の先端は、信号線８８と電力線８９とに分岐している。信号線８８と電力線８９は、ＲＦＦＥ７７に接続されている。ＲＦＦＥ７７は、アンテナ７９に接続されている。５Ｇモデム７５は、信号線９０，９１を介してアンテナ８０，８１が接続されている。第４の実施形態によるインダクタ３１は、電力線８２，８３，８６，８９の途中に接続されている。

かくして、このように構成された第８の実施形態では、インダクタ３１は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域のノイズを減衰させることができる。第８の実施形態では、電力線８２，８３，８６，８９の途中にインダクタ３１を接続した。このため、例えば通信装置７１の使用に伴って、電力線８２，８３，８６，８９に通信周波数帯域（例えば数ＧＨｚ）のノイズが混入した場合でも、インダクタ３１によってノイズを減衰させることができる。

なお、第８の実施形態では、通信装置７１に第４の実施形態によるインダクタ３１を適用した場合を例示した。本発明はこれに限らず、通信装置に、第５ないし第７の実施形態によるインダクタ４１，５１，６１を適用してもよい。また、通信装置に、第１ないし第３の実施形態による電源回路基板１，１１，２１を適用してもよく、変形例による電源回路基板１０を適用してもよい。

第８の実施形態では、無線装置として通信装置７１を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、無線装置として例えばレーダ装置に対して、本発明の回路基板やインダクタを適用してもよい。

前記各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。

次に、上記の実施形態に含まれる発明について記載する。本発明による回路基板は、基板と、前記基板の第１主面に設けられランドを有する第１線路と、前記基板の第１主面に設けられランドを有する第２線路と、前記第１線路のランドと前記第２線路のランドとに接続されたフェライト材料からなるインダクタと、前記第１線路と前記第２線路とのうち少なくとも一方に接続されたオープンスタブとを備えたことを特徴としている。

このように構成したことにより、第１線路と第２線路にノイズが伝送される場合には、１ＧＨｚ未満の帯域のノイズは、インダクタの伝送損失によって減衰させることができる。これに加え、１ＧＨｚ以上の帯域のノイズは、オープンスタブによって減衰させることができる。このため、回路基板は、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域のノイズを減衰させることができる。

本発明では、前記オープンスタブは、前記第１線路と前記第２線路とのうち一方のランドに接続されていることを特徴としている。これにより、ランドに接続されたオープンスタブによって、高周波帯域のノイズを減衰させることができる。

本発明では、前記オープンスタブは、直線形状の配線パターンによって形成されていることを特徴としている。このため、オープンスタブの長さ寸法を調整することによって、オープンスタブによるノイズの減衰帯域の中心周波数を所望の値に設定することができる。

本発明では、前記オープンスタブは、扇形状または階段状の配線パターンによって形成されていることを特徴としている。このため、オープンスタブを直線形状に形成した場合に比べて、オープンスタブによるノイズの減衰帯域を広げることができる。

本発明では、前記オープンスタブは、前記第１線路と前記第２線路とのうち一方に容量性結合された配線パターンによって形成されていることを特徴としている。このため、例えば第１線路および第２線路を通じて低周波の電源電力を供給する場合に、オープンスタブは、第１線路および第２線路を通じて供給される電源電力に影響を及ぼすことなく、高周波のノイズを減衰させることができる。

本発明では、前記第１線路と前記第２線路とのうち一方と前記オープンスタブの配線パターンとは、対面して容量性結合されていることを特徴としている。これにより、第１線路または第２線路とオープンスタブの配線パターンとをビアで接続する必要がなくなる。

本発明では、前記オープンスタブの減衰帯域は、前記インダクタの減衰帯域よりも高くなっていることを特徴としている。このため、１ＧＨｚ付近までのノイズは、インダクタによって減衰させることができる。１ＧＨｚ以上のノイズは、オープンスタブによって減衰させることができる。

本発明では、前記オープンスタブの減衰周波数は、２．４ＧＨｚ以上の周波数を少なくとも含んでいることを特徴としている。このため、例えば無線周波数帯である２．４ＧＨｚ付近のノイズがインダクタの線路に混入したときでも、このノイズを回路基板のオープンスタブによって減衰させることができる。

本発明によるインダクタは、フェライト材料からなる本体と、前記本体の内部に設けられた線路と、前記本体に設けられ前記線路の第１端部に接続された第１外部電極と、前記本体に設けられ前記線路の第２端部に接続された第２外部電極と、前記本体の内部に位置して前記線路に接続されたオープンスタブとを備えたことを特徴としている。

このように構成したことにより、線路にノイズが伝送される場合には、１ＧＨｚ未満の帯域のノイズは、フェライト材料によるインダクタの伝送損失によって減衰させることができる。これに加え、１ＧＨｚ以上の帯域のノイズは、オープンスタブによって減衰させることができる。このため、インダクタは、１ＧＨｚ未満の帯域から１ＧＨｚ以上の帯域までの広帯域のノイズを減衰させることができる。

本発明では、前記オープンスタブは、前記本体の内部に設けられたビアによって形成されたことを特徴としている。このため、ビアの深さ寸法を調整することによって、オープンスタブによるノイズの減衰帯域の中心周波数を所望の値に設定することができる。

本発明では、前記オープンスタブは、ミアンダ状に形成されたことを特徴としている。このため、オープンスタブの長さ寸法が本体の幅寸法や高さ寸法よりも大きい場合でも、オープンスタブを、本体の内部に配置することができる。

本発明では、前記オープンスタブは、扇形状または階段状の配線パターンによって形成されたことを特徴としている。このため、オープンスタブを直線形状に形成した場合に比べて、オープンスタブによるノイズの減衰帯域を広げることができる。

本発明では、前記オープンスタブの減衰帯域は、前記フェライト材料の減衰帯域よりも高くなっていることを特徴としている。このため、１ＧＨｚ未満の帯域のノイズは、フェライト材料によるインダクタの伝送損失によって減衰させることができる。これに加え、１ＧＨｚ以上の帯域のノイズは、オープンスタブによって減衰させることができる。

本発明では、前記オープンスタブの減衰周波数は、２．４ＧＨｚ以上の周波数を少なくとも含んでいることを特徴としている。このため、例えば無線周波数帯である２．４ＧＨｚ付近のノイズがインダクタの線路に混入したときでも、このノイズをインダクタのオープンスタブによって減衰させることができる。

また、本発明の回路基板またはインダクタを備えた無線装置を構成することができる。

１，１０，１１，２１ 電源回路基板（回路基板）
２，２２ 基板
２Ａ，２２Ａ 第１主面
２Ｂ，２２Ｂ 第２主面
３ 第１線路
３Ａ ランド
４ 第２線路
４Ａ ランド
５，３１，４１，５１，６１ インダクタ
５Ａ，３２ 本体
５Ｂ，３３ 線路
５Ｃ，３６ 第１外部電極
５Ｄ，３７ 第２外部電極
６，７，１２，２５，３８，４２，５２，６２ オープンスタブ
７１ 通信装置（無線装置）

Claims (16)

1. 基板と、
   前記基板の第１主面に設けられランドを有する第１線路と、
   前記基板の第１主面に設けられランドを有する第２線路と、
   前記第１線路のランドと前記第２線路のランドとに接続されたフェライト材料からなるインダクタと、
   前記第１線路と前記第２線路とのうち少なくとも一方に接続されたオープンスタブとを備えたことを特徴とする回路基板。
2. 前記オープンスタブは、前記第１線路と前記第２線路とのうち一方のランドに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
3. 前記オープンスタブは、直線形状の配線パターンによって形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回路基板。
4. 前記オープンスタブは、扇形状または階段状の配線パターンによって形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回路基板。
5. 前記オープンスタブは、前記第１線路と前記第２線路とのうち一方に容量性結合された配線パターンによって形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回路基板。
6. 前記第１線路と前記第２線路とのうち一方と前記オープンスタブの配線パターンとは、対面して容量性結合されていることを特徴とする請求項５に記載の回路基板。
7. 前記オープンスタブの減衰帯域は、前記インダクタの減衰帯域よりも高くなっていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の回路基板。
8. 前記オープンスタブの減衰周波数は、２．４ＧＨｚ以上の周波数を少なくとも含んでいることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の回路基板。
9. フェライト材料からなる本体と、
   前記本体の内部に設けられた線路と、
   前記本体に設けられ前記線路の第１端部に接続された第１外部電極と、
   前記本体に設けられ前記線路の第２端部に接続された第２外部電極と、
   前記本体の内部に位置して前記線路に接続されたオープンスタブとを備えたことを特徴とするインダクタ。
10. 前記オープンスタブは、前記本体の内部に設けられたビアによって形成されたことを特徴とする請求項９に記載のインダクタ。
11. 前記オープンスタブは、ミアンダ状に形成されたことを特徴とする請求項９に記載のインダクタ。
12. 前記オープンスタブは、扇形状または階段状の配線パターンによって形成されたことを特徴とする請求項９に記載のインダクタ。
13. 前記オープンスタブの減衰帯域は、前記フェライト材料の減衰帯域よりも高くなっていることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれかに記載のインダクタ。
14. 前記オープンスタブの減衰周波数は、２．４ＧＨｚ以上の周波数を少なくとも含んでいることを特徴とする請求項９ないし１３のいずれかに記載のインダクタ。
15. 前記請求項１ないし８のいずれかに記載の回路基板を備えた無線装置。
16. 前記請求項９ないし１４のいずれかに記載のインダクタを備えた無線装置。

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